JP6862903B2 - 基板搬送装置、基板搬送方法及び記憶媒体 - Google Patents

基板搬送装置、基板搬送方法及び記憶媒体 Download PDF

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Description

本発明は、基板を基板保持部により保持して搬送する基板搬送装置、基板搬送方法及び当該基板搬送方法を実行するコンピュータプログラムを備えた記憶媒体に関する。
半導体の製造工程の一つのであるフォトリソグラフィ工程では、基板である半導体ウエハ（以下、ウエハとする。）に対して、レジストなどの薬液による塗布膜の形成と、露光装置による露光後の現像と、薬液の塗布後や露光後、現像前における加熱処理と、を行う塗布、現像装置を用いて処理が行われる場合が有る。塗布、現像装置には上記の各処理を行う複数のモジュールと、モジュール間でウエハを搬送する搬送機構と、が設けられている。当該搬送機構は、水平軸、垂直軸に沿って各々移動する部位と、回転軸のまわりを回転する部位と、ウエハを保持する基板保持部とを備えており、各部位の協働により、基板保持部がモジュール間において移動し、ウエハの搬送が行われる。
ところで、上記のモジュールのうちのレジスト膜形成モジュールにおいては、ウエハの表面全体にレジスト膜が形成された後、スピンチャックに載置されて回転するウエハの周縁部にレジストの溶剤が供給され、ウエハの周縁部における不要なレジスト膜が環状に除去される。このレジストが除去される環状領域の幅を抑えて、ウエハから生産される半導体製品であるチップの数を向上させるために、スピンチャックの回転中心とウエハ中心とが精度高く揃うように当該ウエハがレジスト膜形成モジュールに搬送されるようにすることが求められている。なお、レジスト膜形成モジュール以外の他のモジュールについても、精度高い処理を行うためには、各処理モジュールの所定の位置にウエハを精度高く搬送することが求められる。
このような要求に対応するためには、モジュールへのウエハの受け渡しの度に基板保持部の位置を設定位置に揃える位置再現性を高くすることが考えられる。しかし、搬送機構を構成する上記の各部位は高速で動作し、設定位置から僅かにずれる場合が有り、各部位の位置のずれが重なったものが基板保持部の位置のずれとして現れることから、上記の位置再現性を一定のレベルより高くすることは困難である。また、加熱モジュールの熱の影響によって、各処理モジュールを構成するフレームが伸びたり、搬送機構の各部位を移動させる駆動機構を構成するタイミングベルトが伸びたりする異常が発生する場合が有る。このような異常が現れた場合においても、要求される位置再現性が得られないおそれが有る。
特許文献１には、モジュールの所定の位置にウエハを精度高く搬送するために、基板保持部に保持されたウエハの位置を検出するための検出部が設けられ、この検出結果に基づいてウエハの搬送を行う技術について記載されている。しかし上記の要求により、さらに精度高くウエハを搬送する技術が求められている。
特開２０１２−６４９１８号公報
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その課題は、モジュールの所定の位置に精度高く基板を搬送することができる技術を提供することである。
本発明の基板搬送装置は、基板を保持し、一のモジュールから他のモジュールへ当該基板を搬送するために横方向に移動自在な基板保持部と、
前記基板保持部が前記一のモジュールから前記基板を受け取った後、前記他のモジュールへ搬送する前に当該基板保持部における前記基板の基準位置に対する第１のずれ量を検出するための第１の検出部と、
他のモジュールに前記基板を受け渡すために設定された暫定位置に位置するように移動した前記基板保持部と、当該暫定位置との位置ずれの量である第２のずれ量を検出するための第２の検出部と、
前記第１のずれ量及び前記第２のずれ量に基づいて、前記他のモジュールに前記基板を受け渡すための受け渡し位置を決定するための位置決定部と、
を備え、
前記暫定位置は、前記第１のずれ量を補償するために予め設定された位置からずれるように前記位置決定部により設定される位置であり、
前記受け渡し位置は、前記第２のずれ量が補償されるように前記位置決定部により決定されることを特徴とする。
本発明の基板搬送方法は、基板を保持した基板保持部を、一のモジュールから他のモジュールへ当該基板を搬送するために横方向に移動させる工程と、
前記基板保持部が前記一のモジュールから前記基板を受け取った後、第１の検出部により前記他のモジュールへ搬送する前に当該基板保持部における前記基板の基準位置に対する第１のずれ量を検出する工程と、
他のモジュールに前記基板を受け渡すために設定された暫定位置に位置するように移動した前記基板保持部と、当該暫定位置との位置ずれの量である第２のずれ量を第２の検出部により検出する工程と、
位置決定部により、前記第１のずれ量及び前記第２のずれ量に基づいて、前記他のモジュールに前記基板を受け渡すための受け渡し位置を決定する工程と、
を備え、
前記暫定位置は、前記第１のずれ量を補償するために予め設定された位置からずれるように前記位置決定部により設定される位置であり、
前記受け渡し位置は、前記第２のずれ量が補償されるように前記位置決定部により決定されることを特徴とする。

本発明の記憶媒体は、基板を基板保持部により保持して搬送する基板搬送装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、本発明の基板搬送方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする。
本発明においては、基板保持部に受け取られた基板の位置を検出するための第１の検出部と、モジュールに基板を受け渡すために設定された暫定位置に位置するように移動した基板保持部と当該暫定位置との位置ずれを検出するための第２の検出部と、が設けられ、検出された基板の位置及び上記の位置ずれに基づいてモジュールに基板を受け渡す受け渡し位置が決定される。従って、モジュールの所定の位置に、精度高く基板を搬送することができる。
本発明の実施の形態に係る塗布、現像装置の単位ブロックの斜視図である。 前記単位ブロックに設けられる搬送機構の平面図である。 前記搬送機構を構成する保持部の平面図である。 前記搬送機構を構成するウエハ検出部の斜視図である。 前記搬送機構が移動する搬送路に設けられるセンサの平面図である。 前記保持部及びセンサの側面図である。 前記保持部及びセンサの側面図である。 前記保持部によりウエハが搬送される様子を示す平面図である。 前記保持部によりウエハが搬送される様子を示す平面図である。 前記保持部によりウエハが搬送される様子を示す平面図である。 前記塗布、現像装置の平面図である。 前記塗布、現像装置の側面図である。
本発明の基板搬送装置が搬送機構として組み込まれた、基板処理装置である塗布、現像装置１を構成する単位ブロックＥ３について、図１の斜視図を用いて説明する。単位ブロックＥ３は円形の基板であるウエハＷの搬送領域１１を備えており、この搬送領域１１は横方向に直線状に伸びている。当該搬送領域１１の長さ方向の一端側には、単位ブロックＥ３へウエハＷを搬入するために、当該ウエハＷが載置される受け渡しモジュールＴＲＳ３が設けられている。搬送領域１１の長さ方向を前後方向とし、受け渡しモジュールＴＲＳ３が設けられる一端側を前方側とする。前後の水平方向は便宜上、Ｙ方向として記載する場合が有る。また、以下の説明で右側、左側とは、前方側から後方側へ向かって見たときの右側、左側とし、左右の水平方向については便宜上、Ｘ方向として記載する場合が有る。Ｘ方向、Ｙ方向は互いに直交する。
搬送領域１１の左側には、前後方向に沿って多数の加熱モジュール１２が配置されており、各加熱モジュール１２は２段に積層されている。加熱モジュール１２は熱板を備え、当該熱板に載置されたウエハＷを加熱処理する。搬送領域１１の右側には、２つのレジスト膜形成モジュール４が前後方向に沿って設けられている。搬送領域１１の後方側は、単位ブロックＥ３に対して区画されたインターフェイスブロックＤ３に接続されており、このインターフェイスブロックＤ３には、単位ブロックＥ３からウエハＷを搬出するために、当該ウエハＷが載置される受け渡しモジュールＴＲＳ３１が設けられている。
単位ブロックＥ３には、ウエハＷの搬送機構Ｆ３が設けられている。受け渡しモジュールＴＲＳ３に搬送されたウエハＷは、搬送機構Ｆ３によりレジスト膜形成モジュール４に搬送されて液処理された後、加熱モジュール１２に搬送されて加熱処理を受け、さらに受け渡しモジュールＴＲＳ３１に搬送される。図２は単位ブロックＥ３の平面図であり、この図２も参照しながら搬送機構Ｆ３について、さらに詳しく説明する。
搬送機構Ｆ３は、前後駆動ユニット２１、フレーム２２、昇降台２３、基台２４、２つのフォーク２５及びウエハ検出ユニット３を備える。前後駆動ユニット２１は、加熱モジュール１２の下方に設けられ、フレーム２２を前後に水平移動させる。フレーム２２は、昇降台２３を囲むように起立して設けられ、当該昇降台２３を鉛直方向に昇降させる。基台２４は昇降台２３上に設けられており、昇降台２３により鉛直軸周りに回転される。２つのフォーク２５は、互いに上下に重なるように基台２４上に設けられ、基台２４は、これらのフォーク２５を基台２４上における後退位置と前進位置との間で、各々独立して進退移動させる。このように各部を移動させることができるように、前後駆動ユニット２１、フレーム２２、昇降台２３及び基台２４は、モータ、タイミングベルト及びプーリからなる駆動機構を備えている。モータは、後述の制御部１０が各部の位置を検出できるようにエンコーダを備えている。
図３は、基板保持部をなすフォーク２５の平面図である。２つのフォーク２５のうちの一方はモジュールからウエハＷを受け取るために、他方はモジュールに対してウエハＷを受け渡すために用いられる。フォーク２５は、基部から先端部が２又に分かれて当該フォーク２５の前進方向に向けて伸出し、ウエハＷの側周を囲むように概ね馬蹄形状に構成された、扁平な本体部を備えている。この本体部からはウエハＷの裏面を支持する爪部２６が４つ突出しており、各爪部２６には、ウエハＷを支持している間に当該ウエハＷの裏面を吸引して保持する吸引孔２７が形成されている。ウエハＷをモジュールに受け渡すために基台２４が下降するときには、この吸引は停止する。また、フォーク２５の基端側には、進退方向と直交する方向に間隔を空けて、２つの貫通孔が設けられている。前方側の貫通孔、後方側の貫通孔を夫々２８Ａ、２８Ｂとする。
ウエハ検出ユニット３について、図４の斜視図も参照して説明する。このウエハ検出ユニット３は、各フォーク２５の下方に設けられる４つの投光部３１と、各フォーク２５の上方に設けられる４つの受光部３２と、投光部３１及び受光部３２を基台２４に対して支持するための支持部３３と、を備えている。１つの投光部３１と１つの受光部３２とは互いに組をなし、１つの透過型の光電センサとして構成されている。この投光部３１と受光部３２との組をウエハ検出用センサ３０とし、ウエハ検出用センサは第１の検出部を構成する。同じ組をなす投光部３１及び受光部３２は、後退位置に位置するフォーク２５に保持されるウエハＷの周縁部を上下から挟むように設けられており、各組は、ウエハＷの周方向に間隔を空けて設けられている。
投光部３１は上方へ光を照射するように構成され、図中の矢印は当該光路を示している。受光部３２は、ウエハＷの中心側から外周側へ向かうように直線状に配置された多数の受光素子により構成されている。上記の後退位置のフォーク２５に保持されるウエハＷの周縁部により、投光部３１から照射された光について、一部は遮られ、他の一部はウエハＷの側方を通過して受光部３２に照射される。従って、投光部３１の直上におけるウエハＷの周端の位置に応じて、受光部３２において光が照射される領域の大きさ、即ち光を受光する受光素子の数が変化する。受光部３２は、光の照射領域の大きさに応じた検出信号を後述の制御部１０に送信する。制御部１０は当該検出信号に基づいて各受光部３２の直上におけるウエハＷの周端の各位置を検出し、検出された各位置からフォーク２５に保持されたウエハＷの中心位置を算出する。
図２に戻って、レジスト膜形成モジュール４について説明する。図中４１はスピンチャックであり、ウエハＷの裏面の中心部を吸着することで当該ウエハＷを水平に保持すると共に、図示しない回転機構によって回転し、保持したウエハＷを鉛直軸回りに回転させる。スピンチャック４１は、左右方向に沿って２つ設けられている。図中４２はカップであり、各スピンチャック４１に保持されたウエハＷの下方及び側方を囲むように２つ設けられ、薬液の飛散を抑える。図中４３は各カップ４２内に設けられた、昇降自在な３本の昇降ピンであり、カップ４２上に位置したフォーク２５とスピンチャック４１との間でウエハＷを受け渡す。
図中４４は、鉛直下方にレジストを吐出するレジスト吐出ノズルであり、移動機構４５により、スピンチャック４１に保持されたウエハＷの中心部上と、平面で見たカップ４２の外側領域との間で移動し、２つのカップ４２で共用される。図中４６は、鉛直下方にレジストの溶剤であるシンナーを吐出するシンナー吐出ノズルであり、移動機構４７により、スピンチャック４１に保持されたウエハＷの周縁部上と、平面で見たカップ４２の外側領域との間で移動する。このレジスト膜形成モジュール４においては、スピンチャック４１により回転するウエハＷの中心部にレジスト吐出ノズル４４によりレジストが吐出され、スピンコーティングによりウエハＷの表面全体にレジスト膜が形成された後、回転するウエハＷの周縁部に処理液供給ノズルであるシンナー吐出ノズル４６からシンナーが吐出され、不要なレジスト膜が環状に除去される。
レジスト膜形成モジュール４は、搬送領域１１から当該レジスト膜形成モジュールを区画する垂直な壁部４８を備え、当該レジスト膜形成モジュール４で行われる上記の処理が、搬送領域１１における気流の影響を受けることが防止される。壁部４８において各スピンチャック４１の上方には、ウエハＷの搬送口４９が開口している。各搬送口４９の搬送領域１１側の口縁部には、投光部５１、受光部５２、投光部５３及び受光部５４が設けられている。これら投光部５１、５３及び受光部５２、５４を示した平面図である図５も参照して説明する。この図５は、スピンチャック４１にウエハＷを受け渡すために、搬送口４９を介してレジスト膜形成モジュール４内に進入したフォーク２５についても示している。
投光部５１及び投光部５３は搬送口４９の下方に、受光部５２及び受光部５４は搬送口４９の上方に夫々設けられており、投光部５１及び受光部５２が互いに組をなし、投光部５３及び受光部５４が互いに組をなしている。そのように組となる投光部、受光部については上下方向に配置され、上記の投光部３１及び受光部３２の組と同様に１つの透過型の光電センサとして構成されている。投光部５１及び受光部５２をフォーク検出用センサ５５とし、投光部５３及び受光部５４をフォーク検出用センサ５６とする。これらフォーク検出用センサ５５、５６は第２の検出部をなす。投光部５１、５３は投光部３１と同様に構成されており、上方に光を照射する。受光部５２はＹ方向に受光素子が配列されることを除いて、受光部３２と同様に構成され、受光部５４はＸ方向に受光素子が配列されることを除いて、受光部３２と同様に構成されている。
図６は、図５のフォーク２５についてのＡ−Ａ′矢視断面を示しており、図中に投光部５１によって形成される光路を矢印で模式的に示している。この図６に示すように投光部５１は、ウエハＷを受け渡すためにスピンチャック４１上に位置したフォーク２５の貫通孔２８Ａ及び当該貫通孔２８Ａの前方側（Ｙ方向側）の縁部に光を照射するように配置されている。貫通孔２８Ａの前方側の縁部の位置に応じて受光部５２が受光する領域の大きさは異なり、受光部５２はこの受光領域の大きさに応じた信号を制御部１０に出力する。制御部１０はこの出力信号に基づいて、上記した貫通孔２８Ａの前方側の縁部（以下、単に貫通孔２８Ａの縁部と記載する）のＹ方向における位置を検出することができる。
図７は、図５のフォーク２５についてのＢ−Ｂ′矢視断面を示しており、図中に投光部５３によって形成される光路を矢印で模式的に示している。この図７に示すように投光部５３は、ウエハＷを受け渡すためにスピンチャック４１上に位置したフォーク２５の貫通孔２８Ｂ及び当該貫通孔２８Ｂの右側（フォーク２５の進行方向側）の縁部に光を照射するように配置されている。貫通孔２８Ｂの右側の縁部の位置に応じて受光部５４が受光する領域の大きさは異なり、受光部５４はこの受光領域の大きさに応じた信号を制御部１０に出力する。制御部１０はこの出力信号に基づいて、上記した貫通孔２８Ｂの右側の縁部（以下、単に貫通孔２８Ｂの縁部と記載する）のＸ方向における位置を検出することができる。このようにフォーク検出用センサ５５、５６は、互いに直交する２つの水平軸におけるフォーク２５の位置を検出することができるように設けられている。
図２に示すように、塗布、現像装置１にはコンピュータからなる制御部１０が設けられている。位置決定部をなす制御部１０は、プログラム格納部を有している。このプログラム格納部には、後述のようにウエハＷの搬送を行い、当該ウエハＷの処理を行うことができるように命令が組まれたプログラムが格納される。このプログラムにより、塗布、現像装置１を構成する各部に制御信号が送信され、そのようなウエハＷの搬送及び処理が実施される。このプログラムは、例えばコンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）、メモリーカードなどの記憶媒体により格納されて制御部１０にインストールされる。
続いて、レジスト膜形成モジュール４のスピンチャック４１へのウエハＷの搬送の概要について説明する。スピンチャック４１にウエハＷを受け渡すためのフォーク２５の位置は予め設定されており、この設定位置を受け渡し初期位置とする。より詳しくは、受け渡し初期位置として、基台２４上におけるフォーク２５の前進位置及びフォーク２５の向きについて予め設定されている。言い換えると、フォーク２５を進退させる基台２４、フォーク２５及び基台２４を回転させる昇降台２３に夫々含まれるモータに設けられたエンコーダから各々出力されるパルス数（エンコーダ値）について予め設定されていることになる。このように予め設定された基台２４上のフォーク２５の位置、フォーク２５の向きについて、夫々前進設定位置、設定向きとする。
フォーク２５においてウエハＷが所定の基準保持位置に保持され、且つフォーク２５がこの受け渡し初期位置に位置するときには、スピンチャック４１上でウエハＷの中心が当該スピンチャック４１の回転軸上に位置する。上記の図５はフォーク２５、ウエハＷがそのように受け渡し初期位置、基準位置に夫々位置した状態を示している。各図で、基準保持位置に保持される場合のウエハＷの中心点をＰ０、実際に保持されたウエハＷの中心点をＰ１、スピンチャック４１の回転軸をＰ２として示す。なお、上記のフォーク２５の向きとは、フォーク２５の回転中心から見た中心点Ｐ０の向きである。
基準保持位置からずれてウエハＷがフォーク２５に保持されている場合、ウエハＷをスピンチャック４１に受け渡すにあたり、このずれを補償するために上記の前進設定位置、設定向きから夫々ずれるようにフォーク２５が移動する。つまり予め設定されたエンコーダ値からウエハＷのずれに対応する分だけずれたエンコーダ値が出力されるようにフォーク２５が移動する。このフォーク２５が移動した位置を受け渡しの暫定位置とする。そして、フォーク検出用センサ５５、５６によって貫通孔２８Ａ、２８Ｂの縁部の位置が夫々検出される。この検出された各縁部の位置と、受け渡し初期位置から受け渡しの暫定位置へとフォーク２５をずらしたことが加味された、各縁部について検出されるべき位置とのずれが検出される。つまり、設定された受け渡しの暫定位置と実際のフォーク２５の位置との位置ずれが検出される。
そして、この位置ずれが解消されるように、フォーク２５の向きが設定向きからさらにずれると共に、基台２４上のフォーク２５の位置が前進設定位置からさらにずれる。つまり、フォーク２５の位置ずれ分、上記の各エンコーダから出力されるエンコーダ値が予め設定されたエンコーダ値からさらにずれるようにフォーク２５を移動させ、回転軸Ｐ２上にウエハＷの中心点Ｐ１が位置した状態で、ウエハＷの受け渡しが行われる。
上記のフォーク２５の位置ずれの原因としては、ウエハＷを処理するレシピの変更により加熱モジュール１２の熱板の温度が変化してレジスト膜形成モジュール４を構成するフレームが熱により伸縮することや、この温度変化によって搬送機構Ｆ３の各部位を駆動させる駆動機構を構成するタイミングベルトが伸縮することや、搬送機構Ｆ３の基台２４が水平移動する間に当該基台２４が旋回することで、慣性によりこの水平移動が影響を受けることなどが挙げられる。上記のように位置ずれが補正されることで、このような各種の原因による、ウエハＷの受け渡しの異常の発生を防ぐことができる。
続いて、フォーク２５の動作を具体的に示した図８〜図１０を参照しながら、レジスト膜形成モジュール４へのウエハＷの受け渡しについて詳しく述べる。図８では説明の便宜上、鎖線の矢印の先にウエハＷの中心点Ｐ０、Ｐ１を含む領域を拡大して示している。また、フォーク２５の受け渡し初期位置において検出される貫通孔２８Ａの縁部の位置、貫通孔２８Ｂの縁部の位置を、各々縁部の基準位置とする。
先ず、基台２４が受け渡しモジュールＴＲＳ３の手前に位置し、フォーク２５が前進位置に位置する状態で基台２４が上昇し、ウエハＷが受け渡しモジュールＴＲＳ３からフォーク２５に受け渡されて保持される。然る後、フォーク２５が後退位置に移動し、各ウエハ検出用センサ３０からの検出信号に基づいてウエハＷの中心点Ｐ１の位置が算出され、当該中心点Ｐ１と上記の基準保持位置に保持されるウエハＷの中心点Ｐ０とのずれ量が検出される。このずれ量としては具体的に、フォーク２５の回転中心と中心点Ｐ１とを結ぶ第１の直線Ｌ１に沿った水平方向のずれ量ΔＸ１、当該第１の直線と直交する第２の直線Ｌ２に沿った水平方向のずれ量ΔＹ１について夫々算出される（図８）。つまり、フォーク２５におけるウエハＷの位置が検出される。
続いて、搬送機構Ｆ３の前後駆動ユニット２１により、フレーム２２が所定の位置に移動する。つまり、前後駆動ユニット２１のモータから所定のエンコーダ値が出力されるようにフレーム２２が移動する。このフレーム２２の移動に並行して、フォーク２５が設定向きとされる。然る後、スピンチャック４１上へウエハＷを受け渡すために、フォーク２５の前進とフォーク２５の回転とが例えば並行して行われる。フォーク２５の前進は、ずれ量ΔＸ１に対応する分、前進設定位置からずれた位置に当該フォーク２５が位置するように行われ、フォーク２５の回転はずれ量ΔＹ１に対応する分、設定向きからずれた向きをフォーク２５が向くように行われる。つまり、ずれ量ΔＸ１、ΔＹ１が補償されてウエハＷの中心点Ｐ１とスピンチャック４１の回転軸Ｐ２とが揃うように、フォーク２５が上記の受け渡しの暫定位置へと移動して静止する（図９）。
続いて、フォーク検出用センサ５５によりフォーク２５の貫通孔２８Ａの縁部の位置が、フォーク検出用センサ５６によりフォーク２５の貫通孔２８Ｂの縁部の位置が夫々検出される。一方で、貫通孔２８Ａの縁部の基準位置について、設定向きからフォーク２５の向きを変更した分、即ちずれ量ΔＹ１に対応する分が補正され、貫通孔２８Ａの縁部について検出されるべき位置として取得される。同様に、貫通孔２８Ｂの縁部の基準位置についてずれ量ΔＸ１に対応する分が補正され、貫通孔２８Ｂの縁部について検出されるべき位置として取得される。そして、貫通孔２８Ａについて、検出されるべき位置と検出された位置とのずれ量（ΔＹ２とする）が算出されると共に、貫通孔２８Ｂについて、検出されるべき位置と検出された位置とのずれ量（ΔＸ２とする）が算出される。
然る後、ΔＸ２に対応する分のフォーク２５の進退と、ΔＹ２に対応する分のフォーク２５の回転とが例えば並行して行われ、それによってウエハＷの中心点Ｐ１がスピンチャック４１の回転軸Ｐ２上に位置するようにフォーク２５が移動する。つまり、フォーク２５が上記の受け渡しの暫定位置から、当該暫定位置とずれ量ΔＸ２、ΔＹ２とに基づいて新たに設定されたウエハＷの受け渡し位置へと移動する（図１０）。以降は、レジスト膜形成モジュール４の昇降ピン４３が上昇して、フォーク２５から当該昇降ピン４３にウエハＷが受け渡され、然る後フォーク２５の後退、昇降ピン４３の下降が順に行われて、スピンチャック４１にウエハＷが受け渡される。
なお、上記の説明では省略しているが、フォーク２５がウエハＷを保持してフレーム２２が予め設定された位置に移動した後、ウエハＷを保持したフォーク２５が回転及び前進して受け渡しの暫定位置へ移動する前に、ウエハＷを保持していない状態のフォーク２５の進退と昇降ピン４３の昇降との協働により、スピンチャック４１に保持されていたウエハＷが当該フォーク２５に受け渡される。また、受け渡し初期位置、基準保持位置、貫通孔２８Ａ、２８Ｂについての縁部の基準位置、ΔＸ１、ΔＸ２の各大きさに対するフォーク２５の進退量、ΔＹ１、ΔＹ２の各大きさに対するフォーク２５の回転量など、上記のフォーク２５の位置の補正を行うために必要なデータは、制御部１０に予め格納されており、このデータに基づいて既述のフォーク２５の動作の制御が行われる。
この塗布、現像装置１に設けられる搬送機構Ｆ３によれば、ウエハ検出ユニット３によってフォーク２５におけるウエハＷが保持された位置が検出され、この検出結果に基づいて当該フォーク２５が、レジスト膜形成モジュール４のスピンチャック４１にウエハＷを受け渡すために予め設定された受け渡し初期位置からずれた受け渡しの暫定位置へ位置するように移動する。そして、このフォーク２５は、フォーク検出用センサ５５、５６により検出される貫通孔２８Ａ、２８Ｂの縁部の位置に基づいて、受け渡しの暫定位置からさらに移動するように制御されて、ウエハＷの受け渡しが行われる。従って、ウエハＷの中心点Ｐ１が精度高くスピンチャック４１の回転軸Ｐ２に揃うように当該ウエハＷを搬送することができる。結果として、レジスト膜形成モジュール４においてシンナーによってレジスト膜が除去される幅が設定値からずれることを防ぐことができるので、ウエハＷの歩留りの向上を図ることができる。
上記の例では、フォーク検出用センサ５５、５６を用いて、水平面において互いに直交する２つの方向におけるフォーク２５の位置ずれを各々検出し、各方向の位置ずれを補償するようにフォーク２５を移動させている。しかし、例えばフォーク検出用センサ５５、５６のうちの１つを用いて、１方向におけるフォーク２５の位置ずれを検出し、当該１方向の位置ずれが解消されるようにフォーク２５の移動を行う場合も上記のウエハＷの中心点Ｐ１と回転軸Ｐ２とのずれを抑えることができるので、本発明の権利範囲に含まれる。また、フォーク検出用センサ５５、５６については、レジスト膜形成モジュール４に設けることには限られず、搬送領域１１においてレジスト膜形成モジュール４から離れた位置に設けてもよい。つまり、フォーク検出用センサ５５、５６については、レジスト膜形成モジュール４へ当該ウエハＷを受け渡すための移動路におけるフォーク２５の位置を検出することができればよく、レジスト膜形成モジュール４に設けられることには限られないが、搬送機構Ｆ３との接触を防ぐために上記のようにレジスト膜形成モジュール４に設けることが好ましい。
ところで、上記の例では搬送口４９の口縁部にフォーク検出用センサ５５、５６を設けているが、口縁部から若干離れた位置に設けたり、搬送口４９内に設けてもよい。第２の検出部が、モジュールに開口する前記基板の搬入口に設けられるとは、搬送口４９（搬入口）内にセンサ５５、５６を設けることに限られず、上記のように口縁部やその付近にセンサ５５、５６を設けることが含まれる。つまり、搬送口４９内に位置するフォーク２５を検出することができるように、搬送口４９の近傍にフォーク検出用センサ５５、５６を設けることが含まれる。
上記の例ではフォーク２５を検出する第２の検出部として投光部と受光部とからなる光電センサを用いているが、光電センサの代わりにＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラを用いてもよく、このＣＣＤカメラによりフォーク２５の貫通孔２８Ａ、２８Ｂを検出することでフォーク２５の位置を検出してもよい。そのようにＣＣＤカメラを用いる場合、フォーク２５には貫通孔２８Ａ、２８Ｂを設ける代りに点や星印などのマークを付し、撮像された当該マークの位置に基づいてフォーク２５の位置を検出してもよい。つまり、当該マークはフォーク２５の位置を検出するための目印である。従って、フォーク２５には貫通孔２８Ａ、２８Ｂを形成することには限られない。ＣＣＤカメラについてもフォーク検出用センサ５５、５６と同様に、レジスト膜形成モジュール４に設けることに限られず、搬送領域１１において当該レジスト膜形成モジュール４から離れた位置に配置され、当該搬送領域１１を移動するフォーク２５を撮像するように設けられていてもよい。さらに、ウエハ検出用センサ３０の代わりにこのＣＣＤカメラを基台２４に設けて、フォーク２５に保持されたウエハＷを撮像することで、フォーク２５におけるウエハＷの位置が検出されるようにしてもよい。
ところで、フォーク検出用センサ５５、５６について、フォーク２５に受光部及び投光部のうちの一方を設け、レジスト膜形成モジュール４に投光部及び受光部のうちの他方を設ける。そして、上記のように受け渡しの暫定位置にフォーク２５が移動したときに投光部から受光部へ光照射され、受光部の受光量に基づいてフォーク２５の位置ずれが検出できるようにしてもよい。さらに上記のＣＣＤカメラを例えばフォーク２５の下面に設け、レジスト膜形成モジュール４には所定の位置に上記のマークを付しておく。受け渡しの暫定位置にフォーク２５が移動したときに当該マークの撮像が行われ、取得された画像中のマークの位置に基づいてフォーク２５の位置ずれを検出してもよい。このように第２の検出部としては、フォーク２５に設けられていてもよい。また、上記のマークとしては、モジュールではなく搬送領域１１に付しておいてもよい。
なお、フォーク２５としては鉛直軸周りに回転することによりウエハＷを受け渡す構成とされており、フォーク２５におけるウエハＷの位置に基づいた暫定位置に位置するようにフォーク２５が回転して向きを変え、この向き変更したときの位置と暫定位置とのずれに基づいてフォーク２５の向きをずらし、ウエハＷの受け渡しを行ってもよい。つまり、フォークの横方向への移動には、回転移動が含まれる。
また、ウエハ検出用センサ３０についても基台２４に設けることには限られず、搬送領域１１の所定の位置に固定されて設けられ、ウエハＷを保持したフォーク２５がレジスト膜形成モジュール４へ移動する前に、搬送領域１１の所定の位置に移動することで当該フォーク２５におけるウエハＷの位置が検出されてもよい。さらに上記の搬送例では、スピンチャック４１の回転軸Ｐ２に対するウエハＷの中心点Ｐ１のＹ方向におけるずれの修正を、フォーク２５を回転させることにより行っているが、搬送機構Ｆ３のフレーム２２をＹ方向に移動させてフォーク２５のＹ方向の位置をずらすことで行うようにしてもよい。
レジスト膜形成モジュール４に対するウエハＷの受け渡しを例に挙げて説明したが、搬送先のモジュールとしてはレジスト膜形成モジュール４には限られない。例えば加熱モジュール１２に対して上記の受け渡しを行ってもよく、その場合には加熱モジュール１２に対応する位置にフォーク検出用センサ５５、５６を設けて、フォーク２５の検出を行うようにする。また、回転するウエハＷの周縁部に処理液を供給して処理するモジュールに対して上記のような搬送制御を行うことが好ましいが、この処理液としてはシンナーに限られない。例えば、ウエハＷの周縁部に局所的に成膜するためのレジストであってもよいし、ウエハＷの周縁部を局所的に洗浄するための洗浄液であってもよい。
図８〜図１０で説明した搬送方法とは別の搬送方法について示す。先ず、フォーク２５が受け渡しモジュールＴＲＳ３からウエハＷを受け取り、図８で説明したウエハＷの中心点Ｐ０、Ｐ１のずれ量ΔＸ１、ΔＹ１が検出されると、このずれ量ΔＸ１、ΔＹ１に関わらず、受け渡し初期位置に位置するように移動させる。この移動した位置が受け渡しの暫定位置となる。その後、フォーク検出用センサ５５、５６により貫通孔２８Ａの縁部、貫通孔２８Ｂの縁部の位置を検出し、貫通孔２８Ａについての縁部の基準位置と実際に検出された縁部の位置との差（ΔＹ３とする）、貫通孔２８Ｂについての縁部の基準位置と実際に検出された縁部の位置との差（ΔＸ３とする）を夫々取得する。
そして、ΔＸ１及びΔＸ３の合計が補償されるように基台２４上のフォーク２５を進退させると共にΔＹ１及びΔＹ３の合計が補償されるようにフォーク２５を回転させることで、フォーク２５の位置を補正することで、ウエハＷの中心点Ｐ１をスピンチャック４１の回転軸Ｐ２に揃えるようにしてもよい。ただし、図８〜図１０で説明したように搬送を行う場合、フォーク２５が位置ずれしていない場合には、受け渡しの暫定位置が受け渡し位置となる。即ち受け渡しの暫定位置からフォーク２５を動かさずに当該位置でウエハＷをレジスト膜形成モジュール４に受け渡すことができるので、スループットの低下を防ぐことができるため好ましい。また、図８〜図１０で説明した手法では、実際にウエハＷが受け渡される位置の間近に位置した状態のフォーク２５の位置ずれを検出するため、ウエハＷの中心点Ｐ１がスピンチャック４１の回転軸Ｐ２に揃うように、より正確にフォーク２５の位置を修正することができる。
続いて塗布、現像装置１の全体の構成について、図１１の平面図及び図１２の縦断側面図を参照しながら説明する。塗布、現像装置１は、キャリアブロックＤ１と、処理ブロックＤ２と、インターフェイスブロックＤ３と、を前後方向に直線状に接続して構成されている。インターフェイスブロックＤ３には露光装置Ｄ４が接続されている。キャリアブロックＤ１は、キャリアＣを塗布、現像装置１内に対して搬入出し、キャリアＣの載置台６１と、開閉部６２と、開閉部６２を介してキャリアＣからウエハＷを搬送するための搬送機構６３と、を備えている。
処理ブロックＤ２は、ウエハＷに液処理を行う単位ブロックＥ１〜Ｅ６が下方から順番に積層されて構成されており、これらの単位ブロックＥ１〜Ｅ６では互いに並行してウエハＷの搬送及び処理が行われる。単位ブロックＥ１、Ｅ２が互いに同様に構成され、単位ブロックＥ３、Ｅ４が互いに同様に構成され、単位ブロックＥ５、Ｅ６が互いに同様に構成されている。
処理ブロックＤ２は、ウエハＷに液処理を行う単位ブロックＥ１〜Ｅ６が下方から順番に積層されて構成されており、これらの単位ブロックＥ１〜Ｅ６では互いに並行してウエハＷの搬送及び処理が行われる。単位ブロックＥ１、Ｅ２が互いに同様に構成され、単位ブロックＥ３、Ｅ４が互いに同様に構成され、単位ブロックＥ５、Ｅ６が互いに同様に構成されている。
単位ブロックＥ１、Ｅ２、Ｅ５、Ｅ６は、ウエハＷに供給する薬液が異なることを除き、単位ブロックＥ３、Ｅ４と同様に構成される。単位ブロックＥ１、Ｅ２は、レジスト膜形成モジュール４の代わりに、ウエハＷに反射防止膜形成用の薬液を供給する反射防止膜形成モジュールを備えている。単位ブロックＥ５、Ｅ６は、レジスト膜形成モジュール４の代わりに、ウエハＷに薬液として現像液を供給してレジスト膜を現像する現像モジュールを備える。図１２では各単位ブロックＥ１〜Ｅ６の搬送機構を、Ｆ１〜Ｆ６として示している。
処理ブロックＤ２におけるキャリアブロックＤ１側には、各単位ブロックＥ１〜Ｅ６に跨って上下に伸びるタワーＴ１と、タワーＴ１に対してウエハＷの受け渡しを行うための昇降自在な搬送機構６４とが設けられている。タワーＴ１は互いに積層された複数のモジュールにより構成されており、ウエハＷが載置される受け渡しモジュールＴＲＳを備えている。
インターフェイスブロックＤ３は、単位ブロックＥ１〜Ｅ６に跨って上下に伸びるタワーＴ２、Ｔ３、Ｔ４を備えており、タワーＴ２とタワーＴ３に対してウエハＷの受け渡しを行うための昇降自在な搬送機構６５と、タワーＴ２とタワーＴ４に対してウエハＷの受け渡しを行うための昇降自在な搬送機構６６と、タワーＴ２と露光装置Ｄ４の間でウエハＷの受け渡しを行うための搬送機構６７と、が設けられている。
タワーＴ２は、受け渡しモジュールＴＲＳ、露光処理前の複数枚のウエハＷを格納して滞留させるバッファモジュール、露光処理後の複数枚のウエハＷを格納するバッファモジュール、及びウエハＷの温度調整を行う温度調整モジュールＳＣＰＬなどが互いに積層されて構成されているが、ここでは、バッファモジュール及び温度調整モジュールの図示は省略する。図１で示した受け渡しモジュールＴＲＳ３、ＴＲＳ３１は、タワーＴ１、Ｔ２に夫々設けられている。なお、タワーＴ３、Ｔ４にも夫々モジュールが設けられているが、ここでは説明を省略する。
この塗布、現像装置１及び露光装置Ｄ４からなるシステムにおけるウエハＷの搬送経路について説明する。ウエハＷは、キャリアＣから搬送機構６３により、処理ブロックＤ２におけるタワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳ０に搬送される。この受け渡しモジュールＴＲＳ０からウエハＷは、単位ブロックＥ１、Ｅ２に振り分けられて搬送される。例えばウエハＷを単位ブロックＥ１に受け渡す場合には、タワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳのうち、単位ブロックＥ１に対応する受け渡しモジュールＴＲＳ１（搬送機構Ｆ１によりウエハＷの受け渡しが可能な受け渡しモジュール）に対して、上記の受け渡しモジュールＴＲＳ０からウエハＷが受け渡される。また、ウエハＷを単位ブロックＥ２に受け渡す場合には、タワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳのうち、単位ブロックＥ２に対応する受け渡しモジュールＴＲＳ２に対して、前記ＴＲＳ０からウエハＷが受け渡される。これらのウエハＷの受け渡しは、搬送機構６４により行われる。
このように振り分けられたウエハＷは、受け渡しモジュールＴＲＳ１（ＴＲＳ２）→反射防止膜形成モジュール→加熱モジュール１２→受け渡しモジュールＴＲＳ１（ＴＲＳ２）の順に搬送され、続いて搬送機構６４により単位ブロックＥ３に対応する受け渡しモジュールＴＲＳ３と、単位ブロックＥ４に対応する受け渡しモジュールＴＲＳ４とに振り分けられる。
このように受け渡しモジュールＴＲＳ３、ＴＲＳ４に振り分けられたウエハＷは、受け渡しモジュールＴＲＳ３（ＴＲＳ４）から既述したように単位ブロックＥ３（Ｅ４）内を搬送されて処理を受け、タワーＴ２の受け渡しモジュールＴＲＳ３１（ＴＲＳ４１）に搬送される。その後、このウエハＷは、搬送機構６５、６７により、タワーＴ３を介して露光装置Ｄ４へ搬入され、レジスト膜が露光される。
露光後のウエハＷは、搬送機構６６、６７によりタワーＴ２、Ｔ４間を搬送されて、単位ブロックＥ５、Ｅ６に対応するタワーＴ２の受け渡しモジュールＴＲＳ５１、ＴＲＳ６１に夫々搬送される。然る後、ウエハＷは加熱モジュール１２に搬送されて加熱される。いわゆるポストエクスポージャベーク（ＰＥＢ）が行われる。続いてウエハＷは、現像モジュールに搬送されて現像液が供給され、レジストパターンが形成される。その後、ウエハＷはタワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳ５、ＴＲＳ６に搬送された後、搬送機構６３を介してキャリアＣに戻される。
本発明は、上記の単位ブロックＥ３の搬送機構Ｆ３に適用されることに限られず、塗布、現像装置１に設けられる他の搬送機構にも適用することができる。さらに、本発明は、塗布、現像装置内に設けられる基板搬送装置（基板搬送機構）に適用されることに限られず、ウエハＷを洗浄するための洗浄モジュールや、ウエハＷに絶縁膜を形成するために薬液を塗布する塗布モジュールや、ウエハＷを接着するための接着剤をウエハＷに塗布する処理モジュールなどを備えた基板処理装置に含まれるウエハＷの搬送装置に適用されてもよい。搬送する基板としてもウエハＷに限られず、例えばフラットパネルディスプレイの製造に用いられるガラス基板であってもよい。このように、本発明は上記した実施形態に限られず、適宜変更することや、組み合わせることが可能である。
Ｆ３ 搬送機構
Ｗ ウエハ
１ 塗布、現像装置
１０ 制御部
２４ 基台
２５ フォーク
３ ウエハ検出ユニット
３０ ウエハ検出用センサ
４ レジスト膜形成モジュール
４１ スピンチャック
５５、５６ フォーク検出用センサ

Claims (10)

  1. 基板を保持し、一のモジュールから他のモジュールへ当該基板を搬送するために横方向に移動自在な基板保持部と、
    前記基板保持部が前記一のモジュールから前記基板を受け取った後、前記他のモジュールへ搬送する前に当該基板保持部における前記基板の基準位置に対する第１のずれ量を検出するための第１の検出部と、
    他のモジュールに前記基板を受け渡すために設定された暫定位置に位置するように移動した前記基板保持部と、当該暫定位置との位置ずれの量である第２のずれ量を検出するための第２の検出部と、
    前記第１のずれ量及び前記第２のずれ量に基づいて、前記他のモジュールに前記基板を受け渡すための受け渡し位置を決定するための位置決定部と、
    を備え、
    前記暫定位置は、前記第１のずれ量を補償するために予め設定された位置からずれるように前記位置決定部により設定される位置であり、
    前記受け渡し位置は、前記第２のずれ量が補償されるように前記位置決定部により決定されることを特徴とする基板搬送装置。
  2. 前記第２の検出部は、互いに直交する２つの水平軸における基板保持部の位置を検出するために設けられることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
  3. 前記第２の検出部は前記基板保持部の位置を検出するために、前記他のモジュールに設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の基板搬送装置。
  4. 前記第２の検出部は、前記他のモジュールに開口する前記基板の搬入口に設けられることを特徴とする請求項３記載の基板搬送装置。
  5. 前記第２の検出部は、前記基板保持部に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の基板搬送装置。
  6. 前記第１の検出部は、前記基板保持部が保持している前記基板の周縁部の位置を夫々異なる位置で検出するための複数のセンサにより構成されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の基板搬送装置。
  7. 前記他のモジュールは、前記基板の裏面の中心部を保持すると共に当該基板を回転させる載置部と、
    回転する前記基板の周縁部に処理液を供給して処理を行う処理液供給ノズルと、を備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載の基板搬送装置。
  8. 前記基板保持部は、搬送路を前記横方向に移動する基台において進退自在に設けられ、
    前記第２の検出部は、互いに直交する２つの水平軸における前記基板保持部の位置を検出するために、縦方向に投光する投光部と当該投光部からの光を受光する受光部との組を複数備え、
    前記他のモジュールは、横方向に開口して前記基板保持部が進入するための前記基板の搬送口を備えた壁部を含み、
    前記第２の検出部は、前記壁部により前記他のモジュールに対して隔てられた前記搬送路に設けられ、
    前記基板保持部には、当該基板保持部が前記他のモジュール内の位置である前記暫定位置に位置するときに前記他のモジュールの外側において複数の前記投光部により、その孔縁部に光が照射されるように、縦方向に形成された貫通孔が設けられる請求項１ないし７のいずれか一つに記載の基板搬送装置。
  9. 基板を保持した基板保持部を、一のモジュールから他のモジュールへ当該基板を搬送するために横方向に移動させる工程と、
    前記基板保持部が前記一のモジュールから前記基板を受け取った後、第１の検出部により前記他のモジュールへ搬送する前に当該基板保持部における前記基板の基準位置に対する第１のずれ量を検出する工程と、
    他のモジュールに前記基板を受け渡すために設定された暫定位置に位置するように移動した前記基板保持部と、当該暫定位置との位置ずれの量である第２のずれ量を第２の検出部により検出する工程と、
    位置決定部により、前記第１のずれ量及び前記第２のずれ量に基づいて、前記他のモジュールに前記基板を受け渡すための受け渡し位置を決定する工程と、
    を備え、
    前記暫定位置は、前記第１のずれ量を補償するために予め設定された位置からずれるように前記位置決定部により設定される位置であり、
    前記受け渡し位置は、前記第２のずれ量が補償されるように前記位置決定部により決定されることを特徴とする基板搬送方法。
  10. 基板を基板保持部により保持して搬送する基板搬送装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体であって、
    前記コンピュータプログラムは、請求項９記載の基板搬送方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする記憶媒体。
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